兩種通風方式對玉米水分、脂肪酸值的影響*

盧 洋

(中央儲備糧吉林范家屯直屬庫有限公司 136105)

遼寧省儲備玉米的高大平房倉多用豎向通風方式，但無論是地上籠還是地槽垂直式通風系統(tǒng)均存在以下缺陷：通風途徑比較大以致通風均勻性較差；糧堆中存在多處通風死角，造成部分通風效果較差；垂直通風方式單位通風阻力較大，且存在通風死角，造成通風能耗升高、不利于節(jié)能降耗，高能耗的通風會使糧食輪換出庫時水分損耗增大，整體加工品質(zhì)較差；豎向通風出入庫作業(yè)時需要拆卸安裝通風設備，增加了勞動量和勞動強度，不利于現(xiàn)代機械化作業(yè)，而且人機同時作業(yè)時存在安全隱患[1]。

隨著綠色生態(tài)儲糧技術在糧食企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展及全國的不斷推廣應用，對糧食倉儲設施及技術的要求越來越高[2]。通過相關研究表明橫向通風技術是一種適用于高大平房倉儲糧的新型通風系統(tǒng)，具有通風均勻，降溫效果顯著等特征[3]。本文是在各個庫點平均溫濕度接近的情況下，對朝陽、丹東、撫順、鐵嶺地區(qū)儲藏玉米的高大平房倉采取橫向通風和豎向通風系統(tǒng)通風，通過比較研究，分析高大平房倉存儲玉米水分、脂肪酸值的變化情況。

1 試驗材料

1.1 試驗糧食與試劑

玉米樣品：由遼寧省相關直屬庫提供。

0.01 mol/L氫氧化鉀乙醇(95%)溶液：先配制約0.5 mol/L氫氧化鉀水溶液，再取10 mL，稀釋至500 mL 95%乙醇。

0.4 g/L酚酞乙醇溶液:0.2 g酚酞溶于500 mL 95%乙醇溶液中。

試驗采用定倉、定區(qū)、定點、定層扦樣，試驗結果皆由遼寧中儲糧質(zhì)監(jiān)中心實驗室出具，為了保障實驗結果的可靠性和可追溯性，實驗過程中盡可能減少誤差，正式試驗過程采取固定檢驗員及檢驗儀器設備，且儀器設備均經(jīng)過省級計量院檢定并在檢定期限內(nèi)的儀器。

1.2 試驗儀器與設備

PL203電子天平：上海產(chǎn)；實驗磨：LABURATORY MILL 3310；錘式旋風磨：LABORATORY MILL 120；橫格式分樣器：成都產(chǎn)；101A-1E電熱鼓風干燥箱：上海產(chǎn)。

2 試驗方法

2.1 試驗倉基本情況

選擇朝陽庫6號高大平房倉，其長寬為52 m×28 m，丹東庫23號高大平房倉，其長寬為55 m×25 m，鐵嶺庫8號高大平房倉，其長寬為52 m×22 m，撫順庫9號高大平房倉，其長寬為55 m×20 m。供試倉房均儲存玉米，具體糧情見表1。

表1 各地區(qū)倉房儲糧情況

2.2 試驗倉扦樣方法

高大平房倉按350 m2左右分區(qū)，共分4個區(qū)14個扦樣點，糧堆邊緣的點設在距墻邊1 m，按糧高在5 m以上分5層設點，第一層距底部30 cm處，第二層為糧高1/3處，第三層為糧高1/2處，第四層為糧高3/4處，第五層距糧面以下20 cm左右。

2.3 試驗倉樣品取樣方法

將試驗倉每個扦樣點的樣品充分混合成一個綜合樣品，用橫格式分樣器將樣品縮分成2 kg后裝入自封袋，將樣品放在15℃～20℃的樣品儲藏室備用。

2.4 試驗倉通風方法

試驗倉分別在3月底4月初和10月底11月初進行通風降溫操作，其中朝陽、丹東試驗倉采用橫向通風系統(tǒng)；撫順、鐵嶺試驗倉采用豎向通風系統(tǒng)。

3 結果與分析

3.1 兩種通風方式對儲藏玉米水分的影響及分析

每個月進行1次水分和脂肪酸值檢測，水分全年變化情況見表2，脂肪酸值全年變化情況見表4。

表2 2016年不同地區(qū)試驗倉內(nèi)糧食水分變化情況 (單位：%)

表3 不同地區(qū)試驗倉內(nèi)糧食水分變化的數(shù)學模型

表4 不同地區(qū)脂肪酸值全年變化表 [單位：(KOH/干基)/(mg/100g)]

選定朝陽、丹東試驗倉在3月底4月初和10月底11月初進行橫向通風，朝陽試驗倉3月底4月初累計通風228 h，10月底11月初累計通風226 h；丹東試驗倉3月底4月初累計通風216 h，10月底11月初累計通風232 h。撫順、鐵嶺試驗倉在3月底4月初和10月底11月初進行豎向通風，撫順試驗倉3月底4月初累計通風257 h，10月底11月初累計通風227 h；鐵嶺試驗倉3月底4月初累計通風228 h，10月底11月初累計通風236 h。

從表2中可以看出，試驗玉米水分隨時間變化呈下降趨勢。朝陽6號倉的水分從14.0%下降到13.6%；丹東23號倉的水分從14.4%下降到14.0%；撫順9號倉的水分從14.3%下降到13.7%；鐵嶺8號倉的水分從13.9%下降到13.4%。

對試驗倉水分變化制作數(shù)學模型，見表3。使用橫向通風系統(tǒng)的朝陽6號倉和丹東23號倉直線方程斜率分別為-0.037和-0.039；使用豎向通風系統(tǒng)的撫順9號倉和鐵嶺8號倉的直線方程斜率分別為-0.057和-0.056。通過分析可以發(fā)現(xiàn)：使用橫向通風系統(tǒng)的試驗倉水分直線方程的斜率絕對值小于使用豎向通風系統(tǒng)的試驗倉。由此可以說明采用橫向通風系統(tǒng)能夠減少儲藏玉米的水分散失量，降低糧食儲藏損耗。

3.2 兩種通風方式對儲藏玉米脂肪酸值的影響及分析

玉米在儲存過程中，霉菌產(chǎn)生的酶能夠?qū)⒆蚜Ｖ械牟伙柡椭舅崴鉃楦视秃椭舅?，而脂肪酸因為不容易被分解逐漸在籽粒中沉積，通過觀察糧食的物理性狀還不能明顯看出其劣變情況，但是脂肪酸值已經(jīng)有顯著的增長。因此通過檢測玉米中脂肪酸值的含量可判定玉米儲藏品質(zhì)情況。本試驗每月對各試驗倉中玉米的脂肪酸值進行檢測，分析不同通風方式對儲藏玉米脂肪酸值的影響。

從表4中可以看出，試驗倉內(nèi)玉米脂肪酸值隨著儲藏時間的延長而呈上升趨勢，特別是在4月～10月期間，外界氣溫升高，脂肪酸值上升的幅度大于其他月份。尤其是采用豎向通風的撫順9號試驗倉，其脂肪酸值變化趨勢最大，一年內(nèi)脂肪酸值含量增加了13.9(KOH/干基)/(mg/100g)。

在橫向通風的朝陽試驗倉和丹東試驗倉，雖然玉米樣品的脂肪酸值隨儲藏時間的延長呈上升趨勢，但趨勢并不明顯；而采用豎向通風的撫順試驗倉和鐵嶺試驗倉，玉米樣品的脂肪酸值均隨儲藏時間的延長出現(xiàn)明顯的上升趨勢。通過表5可以看出，橫向通風的朝陽試驗倉和丹東試驗倉的直線方程斜率小于1，而豎向通風的撫順試驗倉和鐵嶺試驗倉直線斜率均大于1，特別是撫順9號倉，斜率為1.414，說明撫順9號倉脂肪酸值在一年內(nèi)變化最大。

表5 脂肪酸值變化的數(shù)學模型

3.3 采取兩種通風方式儲藏玉米的水分與脂肪酸值的關系

玉米的脂肪酸值會根據(jù)儲藏時間的增加而增加，同時與玉米儲藏水分也有密不可分的關系，儲藏水分過高，霉菌活性大，玉米劣變更快，脂肪酸值含量增加速度快[4]。由表6可以看出，水分含量在14.0%以下的朝陽試驗倉和鐵嶺試驗倉的玉米脂肪酸值的變化較水分含量在14.0%以上的丹東試驗倉和撫順試驗倉的玉米脂肪酸值的變化小。為了進一步分析玉米儲藏時間和儲藏期間水分對脂肪酸值的影響，本文采用SPSS對月份、水分及脂肪酸值進行多元線性回歸分析，月份X1、水分X2作為自變量，脂肪酸值Y作為因變量。經(jīng)過數(shù)據(jù)分析處理得出相關線性回歸結果見表7。

表6 玉米水分與脂肪酸值的關系

表7 玉米儲藏時間、水分和脂肪酸值的線性回歸分析

從表7中可以看出，月份系數(shù)X1由大到小排列分別是撫順9號倉、鐵嶺8號倉、丹東23號倉、朝陽6號倉，儲藏時間對脂肪酸值影響最大的是撫順9號倉；而水分系數(shù)X2除了撫順9號倉為正數(shù)以外，其他都為負數(shù)。由此可以看出采用豎向通風的撫順9號倉在一年中，水分損失最大，脂肪酸值增加速度最快。

4 結論

4.1 試驗結果表明，不管是橫向通風還是豎向通風都會降低高大平房倉儲存玉米的水分。但是采用豎向通風的水分數(shù)學模型斜率絕對值大于采用橫向通風，說明豎向通風的試驗倉水分損耗明顯高于橫向通風的試驗倉。玉米水分不但對其本身儲存安全有著非常重要的意義，而且其水分減量還直接影響到出庫糧食的重量，影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。由此可以看出，相對于豎向通風而言，橫向通風不僅能夠降低能耗，減少糧食水分損耗，還可以提高通風效果，降低工人勞動強度，這也是我們追求的糧食行業(yè)綠色科學發(fā)展的方向。

4.2 脂肪酸值是判斷玉米在儲藏過程中品質(zhì)變化的重要指標之一。在豎向通風的高大平房倉儲存的玉米樣品其脂肪酸值隨儲藏時間的增加出現(xiàn)明顯的上升趨勢,且變化較大;而在橫向通風的儲藏條件下,玉米樣品的脂肪酸值隨儲藏時間的增加有一定程度的上升趨勢,然而變化不明顯。

4.3 水分是一切生命體進行新陳代謝的介質(zhì),低水分玉米的酶活性降低,呼吸作用減緩,氧化程度就減弱,相應的脂肪酸值變化小,品質(zhì)劣變過程減緩；高水分玉米的酶活性高,呼吸作用加強,氧化程度就加快,水解程度也就加快,相應的脂肪酸值相對較高,品質(zhì)劣變速度就加快。玉米自身水分的高低是影響玉米脂肪酸值，即玉米品質(zhì)劣變程度的重要因素之一，所以玉米收購入庫的水分對脂肪酸值變化影響顯著。入庫水分高的情況下全年脂肪酸值變化快，含量增加明顯，特別是在夏季溫度升高時脂肪酸值增加幅度顯著升高。入庫水分低的玉米在儲藏過程中品質(zhì)變化緩慢，不易劣變，對玉米的長時間儲藏有利。

4.4 綜合不同通風方式對玉米水分和脂肪酸值的影響，可以發(fā)現(xiàn)采用橫向通風方式不僅能滿足“四合一”儲糧技術的全面推廣應用，還能在很大程度上增強通風的均勻性、減少通風死角，實現(xiàn)糧食保水通風，為準低溫綠色生態(tài)儲糧打下良好基礎，從而有效延緩儲糧品質(zhì)劣變和提高糧食加工品質(zhì)，確保儲糧安全和穩(wěn)定[5]。